Naukowcom udało się po raz pierwszy sfilmować wiązanie między atomami
Atomy są powszechnie znane jako budulec każdej materii na Ziemi. Możliwość badania ich była jednak dotychczas ograniczona ze względu na ich wielkość. Wiązania między atomami liczą około 0,1-0,3 nanometra, co jest wielkością pół miliona razy mniejszą, niż szerokość ludzkiego włosa.
Dotychczas proces wiązania atomów był obrazowany za pomocą modeli kulkowych. Jednak dzięki zespołowi badawczemu z Wielkiej Brytanii i Niemiec, naukowcy z całego świata będą mogli zobaczyć 18 sekund nagrania pokazującego łączenie się dwóch atomów renu.
Jak opisano w Science Advances, naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham i Uniwersytetu w Ulm uwięzili parę atomów renu w nanorurce węglowej, która działała jako "probówka" dla atomów.
Zespół wykorzystał następnie transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM) do stworzenia nagrania atomów. W TEM wiązka elektronów o wysokiej energii przebija przez obiekt i wykrywana po drugiej stronie. Wiązka nie tylko obrazuje aktywność, ale także przenosi energię, którą można wykorzystać do zerwania wiązań chemicznych. Wykorzystując narzędzia z projektu SALVE, ta technika "dwa w jednym" pozwoliła im sfilmować moment wiązania się atomów renu.
Dr Kecheng Cao, asystent naukowy na Uniwersytecie w Ulm, opisując uchwycony film, powiedział: "Co ważne, gdy związek renu przesuwa się w dół nanorurki, długość wiązania zmienia się, wskazując, że wiązanie staje się silniejsze lub słabsze w zależności od środowiska wokół atomów".
Ponieważ ren ma wysoką liczbę atomową, jest o wiele łatwiej jest go zobaczyć w TEM. W pewnym momencie, gdy długość wiązania jest rozciągana do rozmiaru większego niż same atomy, wiązanie pęka. Następnie atomy ponownie przekształcają się w cząsteczkę Re2 w dalszej części filmu.
Zrozumienie wiązania między atomami metali, takimi jak ren, ma kluczowe znaczenie dla scharakteryzowania właściwości materiału. Obrazowanie atomów, tak jak zrobił to ten zespół, to ogromny krok naprzód w dziedzinie badań nad atomami.
